【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及电能质量问题，并且更具体地，涉及用于表征电气系统中的电能质量问题或事件的系统和技术。
技术介绍
1、众所周知，电能质量问题是对电气系统(有时也称为“电网”)最显著、成本最高的影响之一。根据莱昂纳多电能质量倡议(leonardo power quality initiative)，不好的电能质量估计每年会给欧洲经济造成高达1500亿欧元的成本1。此外，根据电力研究所(electric power research institute，epri)的研究，美国经济每年遭受1190亿至1880亿美元的损失。也许最重要的统计是epri发现80％的电能质量扰动是在一个设施内生成的2。一个示例性经济模型将与电能质量事件相关联的总成本总结如下：
2、总损失＝生产损失+重启损失+产品/材料损失+装备损失+第三方成本+其他杂项成本3。
3、与电能质量问题相关联的其他杂项成本可能包括无形损失，诸如客户和供应商信誉受损，或更直接的损失，诸如信用评级和股票价格贬值。
技术实现思路
1、本文描述了涉及表征(例如量化)电气系统中的电能质量问题或事件的系统和方法。例如，电气系统可以与至少一个负载、过程、建筑物、设施、船只、飞机或其他类型的结构相关联。在本公开的一个方面，一种用于表征电气系统中的电能质量事件的方法包括处理来自电气系统中至少一个第一ied捕获的能量相关信号的或从该信号导出的电测量数据，以生成或更新与电气系统中的第一计量点相关联的第一动态容差曲线。在实施例中，至少
2、该方法还包括处理来自由电气系统中的至少一个第二ied捕获的能量相关信号的或从该信号导出的电测量数据，以生成或更新与电气系统中的第二计量点相关联的第二动态容差曲线。在实施例中，至少一个第二ied安装在第二计量点(本文有时称为“第二安装点”)处。
3、该方法进一步包括从(a)来自由至少一个第一ied捕获的能量相关信号的或从该信号中导出的电测量数据，和(b)来自由至少一个第二ied捕获的能量相关信号的或从该信号导出的电测量数据中，导出电气系统中的至少一个第一虚拟计量表的电测量数据。在实施例中，至少一个第一虚拟计量表被安装在或位于电气系统中的第三计量点(本文有时称为“第三安装点”)处。在实施例中，第三计量点(例如，虚拟计量点)不同于第一计量点(例如，物理计量点)和第二计量点(例如，物理计量点)。
4、导出的电测量数据用于生成或更新与第三计量点相关联的第三动态容差曲线。
5、在一些实施例中，该方法可以使用耦合到电气系统的至少一个ied(例如，至少一个第一ied和/或至少一个第二ied)来实施。此外，在一些实施例中，该方法可以远离至少一个ied例如在网关、基于云的系统、现场软件、远程服务器等(本文可以可替换地称为“头端”系统)中实施。在一些实施例中，该至少一个ied可以被耦合以测量电气信号，在输入处从电气信号接收电测量数据，并且被配置为生成至少一个或多个输出。输出可以用于表征电气系统中的电能质量问题或事件。至少一个ied的示例可以包括智能功用计量表、电能质量计量表和/或另一计量设备(或多个计量设备)。例如，至少一个ied可以包括断路器、继电器、电能质量校正装置、不间断电源、过滤器和/或变速驱动器(variable speed drive，vsd)。此外，在一些实施例中，至少一个ied可以包括虚拟计量表。在实施例中，至少一个ied还可以结合来自直接或间接连接到电气系统的装备的模拟和/或数字i/o能力。例如，来自设施外部并连接到至少一个ied的环境温度读数(例如，°f、℃)将被视为连接到电气系统的模拟输入。此外，从位于设施内的开关设备内部的断路器导出并被引入至少一个ied的断路器状态(例如，截止/导通、打开/关闭)将被视为连接到电气系统的数字输入。
6、在实施例中，上述方法通常适用于非周期性电能质量问题或事件，诸如瞬变、短期均方根变化(例如，骤降、骤升、瞬时中断、临时中断等)、以及一些长期均方根变化(例如，可能长达约1-5分钟)。
7、可以由至少一个第一ied捕获和/或由至少一个第二ied捕获的电测量数据的示例可以包括连续测量的电压和电流信号及其导出的参数和特性中的至少一个。电参数和事件可以例如从分析能量相关信号(例如，有功功率、无功功率、视在功率、谐波失真、相位失衡、频率、电压/电流瞬变、电压骤降、电压骤升等)中导出。更具体地，至少一个第一ied和/或至少一个第二ied可以评估电能质量事件的幅度、持续时间、负载影响、从影响中恢复的时间、消耗的非生产性恢复能量、来自恢复能量的co2排放、与事件相关联的成本等。
8、应当理解，存在电能质量事件的类型，并且存在这些电能质量事件类型的某些特性，例如，如下文提供的来自ieee标准1159-2009(已知技术)的表格进一步描述的。电压骤降是电能质量事件的一个示例类型。例如，电压骤降事件的特性是电压骤降的幅度及其持续时间。根据本公开的系统和方法可以基于电压骤降事件(和其他事件)对电气系统的作用(或影响)来评估和调整电压事件报警。在实施例中，基于电压骤降的幅度和持续时间来调整电压事件报警阈值。在一些实施例中，异常电压条件(即，电压扰动)指示电能质量事件(例如，电压骤降)。如本文所使用的，电能质量事件的示例可以包括相导线、中性导线和/或接地路径上的电压和/或电流事件。如图3所示，例如，如下文将进一步描述的，在一些实施例中将有多个报警阈值，例如，取决于事件的持续时间。此外，可能存在“高于标称值”(例如瞬变、骤升、过电压)的阈值和“低于标称值”(例如骤降、中断、欠电压)的阈值。
9、在一些实施例中，上述方法和下面描述的其他方法(和系统)可以单独地或与其他特征相结合地包括一个或多个以下特征。在一些实施例中，至少一个第一虚拟计量表包含(或包括)一个或多个未计量的分支电路。在一些实施例中，处理来自由电气系统中的至少一个第一ied捕获的能量相关信号的或从该信号中导出的电测量数据，以生成或更新与电气系统中的第一计量点相关联的第一动态容差曲线，包括：处理来自由电气系统中的至少一个第一ied捕获的能量相关信号的或从该信号中导出的电测量数据，以识别第一计量点处的电能质量事件，并确定所识别的第一计量点处的电能质量事件的影响。所识别的电能质量事件和所识别的电能质量在第一计量点处的所确定的影响可以用于生成或更新与第一计量点相关联的第一动态容差曲线。在一些实施例中，第一动态容差曲线至少表征电能质量事件对第一计量点的影响。在一些实施例中，该至少一个第一ied被配置成监控电气系统中的一个或多个负载，并且该第一动态容差曲线进一步表征该一个或多个负载对电能质量事件的响应。
10、在一些实施例中，处理来自由电气系统中的至少一个第一ied捕获的能量相关信号的或从该信号中导出的电测量数据，以生成或更新与电气系统中的第一计量点相关联的第一动态容差曲线，包括：处理来自由电气系统中的至少本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于表征电能质量事件对电气系统的影响的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述能量相关信号包括以下各项中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个计量设备包括智能电子设备IED和虚拟计量表中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其中，响应于用于从所述识别的电能质量事件中恢复的至少一个装置中所选择的一个装置被应用，跟踪所述电气系统的响应特性，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，跟踪所述响应特性包括识别再现事件数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所识别的再现事件数据用于预测所述电气系统中的电能质量事件。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于所述电气系统的基线响应跟踪所述电气系统的响应特性包括识别、标记和区分异常或非典型操作数据与正常操作
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述正常操作数据对应于非恢复数据，并且在确定的恢复周期期间发生的所述操作数据被区分并标记为异常或非典型操作数据。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：
14.一种用于表征电能质量事件对电气系统的影响的系统，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述能量相关信号包括以下各项中的至少一个：
16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述至少一个处理器和所述至少一个存储设备还被配置为：
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一个处理器和所述至少一个存储设备还被配置为：
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述至少一个计量设备包括智能电子设备IED和虚拟计量表中的至少一个。
19.根据权利要求14所述的系统，其中，所述至少一个处理器和所述至少一个存储设备还被配置为：
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述至少一个处理器和所述至少一个存储设备还被配置为：
21.根据权利要求19所述的系统，其中，响应于用于从所识别的电能质量事件中恢复的至少一个装置中所选择的一个装置被应用，跟踪所述电气系统的响应特性，包括：
22.根据权利要求21所述的系统，其中，跟踪所述响应特性包括识别再现事件数据。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，所识别的再现事件数据用于预测所述电气系统中的电能质量事件。
24.根据权利要求21所述的系统，其中，相对于所述电气系统的基线响应跟踪所述电气系统的响应特性包括识别、标记和区分异常或非典型操作数据与正常操作数据，以用于执行以下各项中的至少一个：计算、度量、分析和统计评估。
25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述正常操作数据对应于非恢复数据，并且在确定的恢复周期期间发生的所述操作数据被区分并标记为异常或非典型操作数据。
26.根据权利要求14所述的系统，其中，所述至少一个处理器和所述至少一个存储设备还被配置为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于表征电能质量事件对电气系统的影响的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述能量相关信号包括以下各项中的至少一个：
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个计量设备包括智能电子设备ied和虚拟计量表中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其中，响应于用于从所述识别的电能质量事件中恢复的至少一个装置中所选择的一个装置被应用，跟踪所述电气系统的响应特性，包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，跟踪所述响应特性包括识别再现事件数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所识别的再现事件数据用于预测所述电气系统中的电能质量事件。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于所述电气系统的基线响应跟踪所述电气系统的响应特性包括识别、标记和区分异常或非典型操作数据与正常操作数据，以用于执行以下各项中的至少一个：计算、度量、分析和统计评估。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述正常操作数据对应于非恢复数据，并且在确定的恢复周期期间发生的所述操作数据被区分并标记为异常或非典型操作数据。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：
14.一种用于表征电能质量事件对电气系统的影响的系统，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述能量相关信号包括以下...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·比克尔，T·K·沃尔，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。